[發明專利]一種基于多尺度小波變換的大功率微波加熱系統微波源的故障檢測方法

在審

• 申請號: 202110151683.0
• 申請日: 2021-02-03
• 公開（公告）號: CN112964946A
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發明（設計）人: 楊彪;朱娜;成宬;母其海;鄧卓;劉志邦
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00;G01R23/16
• 代理公司: 昆明人從眾知識產權代理有限公司 53204
• 代理人: 何嬌

1.一種基于多尺度小波變換的大功率微波加熱系統微波源的故障檢測方法，其特征在于：所述方法的具體步驟如下：

步驟1、根據控制陽極電流來構建微波源的數學模型G(s)；

步驟2、計算微波源輸入信號U(t)和輸出信號I(t)在多尺度下的小波變換，即計算Wf_sU(t)和Wf_sI(t)；

步驟3、用Wf_sU(t)和Wf_sI(t)的極值點檢測出U(t)和I(t)的均值突變點；

步驟4、比較Wf_sU(t)和Wf_sI(t)的極值點，去除Wf_sI(t)中由于U(t)突變而造成的極值點，剩余的Wf_sI(t)的極值點就對應著系統參數的變化，即微波源系統發生故障的時刻。

2.根據權利要求1所述的基于多尺度小波變換的大功率微波加熱系統微波源的故障檢測方法，其特征在于：所述步驟l中，磁控管工作時，通過改變陽極電壓來調節輸出功率，將輸出功率的反饋控制等效為陽極電流的控制，進而通過控制陽極電流構建出微波源的傳遞函數模型，其中輸入信號U(t)為陽極電壓，輸出信號I(t)為陽極電流。

3.根據權利要求1所述的基于多尺度小波變換的大功率微波加熱系統微波源的故障檢測方法，其特征在于：所述步驟2中，微波源輸入信號U(t)和輸出信號I(t)在多尺度下的小波變換表達式分別為：

式中，*表示卷積，s為尺度參數，是基本小波ψ(t)在尺度s上的伸縮，s≠0，且

4.根據權利要求1所述的基于多尺度小波變換的大功率微波加熱系統微波源的故障檢測方法，其特征在于：所述步驟3中，輸入信號U(t)的均值突變點是其小波變換Wf_sU(t)的極值點，輸出信號I(t)的均值突變點是其小波變換Wf_sI(t)的極值點。

5.根據權利要求1所述的基于多尺度小波變換的大功率微波加熱系統微波源的故障檢測方法，其特征在于：所述步驟4中，微波源系統發生故障和輸入信號U(t)的均值突變都會導致輸出信號I(t)的均值發生突變，用Wf_sU(t)和Wf_sI(t)中的極值點分別檢測出U(t)和I(t)的均值突變，比較Wf_sU(t)和Wf_sI(t)的極值點，去除Wf_sI(t)中由于輸入信號U(t)突變而造成的極值點，則剩余的Wf_sI(t)的極值點就對應著系統參數的變化，即微波源系統發生故障的時刻；

令

其中是J＝min_K∑_l[Wf_sI(t)-Wf_sU(t)]²的最小二乘解，由微波源正常運行時的測量數據計算得到。